机械版CG 实验3 变换参考实例
#include <GL/glut.h> #include <stdlib.h> static int shoulder = 0, elbow = 0;//shoulder：肩部角度，elbow： 肘部角度
void init(void)
{
glClearColor(0.0f, 0.0f, 0.0f, 0.0f);
glShadeModel(GL_FLAT);
}
void display(void) {
glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT);
glPushMatrix();//把当前的变换矩阵压入OpenGL内部栈中，用以保存当前矩阵
//画机器人的上臂
glTranslatef(-1.0f, 0.0f, 0.0f);//用平移矩阵乘当前矩阵，格式为：glTranslatef(x,y,z)
glRotatef((GLfloat) shoulder, 0.0f, 0.0f, 1.0f);//用旋转矩阵乘当前矩阵,格式为glRotatef (角度，x轴,y轴,z轴),这里是绕Z轴旋转
glTranslatef(1.0f, 0.0f, 0.0f);//再用平移矩阵乘当前矩阵，注意顺序
glPushMatrix();//变换矩阵压栈
glScalef(2.0f, 0.4f, 1.0f);//用缩放矩阵乘以当前矩阵，格式为glScalef(x缩放比例，y缩放比例，z缩放比例)
glutWireCube(1.0f);//glut库函数，画一个三维的Cube，参数为边长
glPopMatrix();//弹栈，现在矩阵恢复到使用缩放前的样子
//画机器人的前臂，请注意平移矩阵和旋转矩阵的变化
glTranslatef(1.0f, 0.0f, 0.0f);
glRotatef((GLfloat) elbow, 0.0f, 0.0f, 1.0f);
glTranslatef(1.0f, 0.0f, 0.0f);
glPushMatrix();
glScalef(2.0f, 0.4f, 1.0f);
glutWireCube(1.0f);
glPopMatrix();
glPopMatrix();
glFlush();
}
void reshape (int width, int height)
{
glViewport(0, 0, width, height);
glMatrixMode(GL_PROJECTION);
glLoadIdentity();
gluPerspective(65.0f, (GLfloat)width/(GLfloat)height, 1.0f, 20.0f);//建立一个透视投影视图体，格式为：gluPerspective(视域的角度，宽高比，视点到近裁剪面的距离（总为正），视点到远裁剪面的距离（总为正））
glMatrixMode(GL_MODELVIEW);
glLoadIdentity();
glTranslatef(0.0f, 0.0f, -5.0f);//用平移矩阵乘当前矩阵，注意，这会将所有绘制过程中绘制的物体平移
}
void keyboard(unsigned char key, int x, int y)
{
switch (key)
{
case 'a'://处理四个按键，改变旋转角度，转动手臂
shoulder = (shoulder + 5) % 360;
glutPostRedisplay();//重画
break;
case 'd':
shoulder = (shoulder - 5) % 360;
glutPostRedisplay();
break;
case 'q':
elbow = (elbow + 5) % 360;
glutPostRedisplay();
break;
case 'e':
elbow = (elbow - 5) % 360;
glutPostRedisplay();
break;
case 'x':
exit(0);
break;
default:
break;
}
}
int main(int argc, char** argv)
{
glutInit(&argc, argv);
glutInitDisplayMode(GLUT_SINGLE | GLUT_RGB);
glutInitWindowSize(500, 500);
glutInitWindowPosition(100, 100);
glutCreateWindow("Transform");
init();
glutDisplayFunc(display);
glutReshapeFunc(reshape);
glutKeyboardFunc(keyboard);
glutMainLoop();
return 0;
}
这个例子涉及了三维的造型，出现了许多新函数。
display()中用到了glPushMatrix()和glPopMatrix()，事实上glPushMatrix()可以理解为建立一个局部坐标系，glPopMatrix()恢复全局坐标系，它们可以嵌套使用。这两个函数会很频繁的用到。glutWireCube()画的是一个线框的Cube，这样的函数还有 void glutWireSphere(GLdouble radius, GLint slices, GLint stacks);
void glutSolidSphere(GLdouble radius, GLint slices, GLint stacks);
void glutWireCone(GLdouble base, GLdouble height, GLint slices, GLint stacks);
void glutSolidCone(GLdouble base, GLdouble height, GLint slices, GLint stacks);
void glutWireCube(GLdouble size);
void glutSolidCube(GLdouble size);
void glutWireTorus(GLdouble innerRadius, GLdouble outerRadius, GLint sides, GLint rings);
void glutSolidTorus(GLdouble innerRadius, GLdouble outerRadius, GLint sides, GLint rings);
……
上面的例子里用glTranslatef (0.0, 0.0, -5.0）模拟了视点的变换，其实这一句可以放到display()中，效果是一样的，由于display()是不断被调用的，所以你的视点被不断改变．还有一个方法可以改变视点，函数
gluLookAt(eye_x, eye_y, eye_z, centerx, centery, centerz, upx, upy, upz)
参数：
eyex, eyey, eyez
指定视点的位置
centerx, centery, centerz
指定参考点（“目光”的焦点）
upx, upy, upz
指定向上向量的方向 （声明：本例部分来自《OpenGL编程指南》一书的示例，由于该书的旧版（第一版，1994年）已经流传于网络，希望没有触及到版权问题。） ）